Perovskita lum-eliga diodo (perovskita LED) estas nova generacio de lum-elsenda teknologio kun granda potencialo en ekrano, lumigado, komunikado kaj aliaj kampoj.Perovskite LED-oj havas malaltajn produktadkostojn kaj signifajn teknikajn avantaĝojn: ili havas la karakterizaĵojn de malpezeco, maldikeco kaj fleksebleco similaj al OLED-oj, kaj ankaŭ havas similan kolorpurecon kaj spektran agordeblecon al III-V semikonduktaĵo LED-oj.Post nur kelkaj jaroj de disvolviĝo, la efikeco de perovskitoLED-ojestas komparebla al tiu de maturaj lumelsendantaj teknologioj.
Perovskite LED-apara strukturo (supre maldekstre);
Kemia formulo de dupolusa molekula stabiligilo SFB10 (malsupre maldekstre)
Rilato inter la vivdaŭro de la aparato T50 kaj radiado (dekstra grafikaĵo)
Tamen, simile al perovskitaj sunĉeloj, la malstabileco de perovskitaj LEDoj estas la plej granda defio por realigi industriajn aplikojn.Nuntempe, la vivdaŭro de alt-efikecaj perovskitaj LED-oj ĝenerale estas je la ordo de 10-100 horoj.La vivdaŭro necesa por OLED-teknologio por eniri industriigon estas almenaŭ 10,000 horoj.Ekzistas signifaj defioj en tiu direkto ĉar perovskitsemikonduktaĵoj povas esti interne malstabilaj.Ĝi estas bona porLED-ekrano.Ĝia kristala strukturo havas signifajn jonikajn trajtojn, kaj jonoj moviĝas facile sub la aplikata elektra kampo de la LED, igante la materialon degradi.
Lastatempe, la teamo de profesoro David Di kaj esploristo Zhao Baodan de la Ŝtata Ŝlosila Laboratorio de Modernaj Optikaj Instrumentoj, Lernejo de Optoelektroniko, Zhejiang-Universitato kaj la
Internacia Esplorcentro de Altnivela Fotoniko, Haining International Campus, faris gravajn sukcesojn en tiu direkto.Uzante dupolusan molekulan stabiligilon, ili atingis ultra-longajn funkciajn vivdaŭrojn en perovskitaj LEDoj, kiuj plenumas la bezonojn de praktikaj aplikoj.
"Ĉi tiuj perovskitaj LED-oj estis pelataj de konstanta fluo de 5 mA/c㎡ dum 5 sinsekvaj monatoj (3600 horoj) sen brilofalo," diris David Dee.LED-percepto.PorP1.56LED-ekrano.Ĉi tiuj aparatoj estas tre stabilaj, kaj iuj provoj, kiuj ankoraŭ estas en progreso, ŝajnas malfacile plenumi ene de jaro aŭ pli.Por akiri dumvivajn datumojn ene de akceptebla eksperimenta periodo, LED-akcelitaj maljuniĝaj eksperimentoj devas esti faritaj."
Ĉi tiuj preskaŭ-infraruĝaj perovskitaj LEDoj elmontras tre longajn vivdaŭrojn.Ekzemple, kun komenca radiado de 2.1 W sr-1 m-2 (fluo de 3.2 mA/c㎡), la laŭtaksa aparato T50-vivdaŭro (la tempo necesas por la komenca radiado malpliiĝi al 50%) estas 32675 horoj ( 3.7 jaroj).La optika potenco provizita de ĉi tiu radiado estas komparebla al komerca verda OLED funkcianta kun alta brilo de 1000 cd/m2.Je pli malalta radiado de 0.21 W sr-1 m-2 (1/10 el ĉi-supra brilo) aŭ fluo de 0.7 mAc㎡, la T50-vivdaŭro estas taksita esti 2.4 milionoj da horoj (ĉirkaŭ 270 jaroj).
"Ni kredas, ke necesas fari fidindan dumvivan analizon de ĉi tiu nova LED, por kiu ni kolektis 62 aparatajn dumvivajn datumpunktojn en akcelitaj maljuniĝaj eksperimentoj, kovrante la plej larĝan eblan nunan densecon de 10-200 mA/c㎡ gamo."Guo Bingbing diris.La elektrolumineska ekstera kvantuma efikeco (EQE) kaj energikonverta efikeco (ECE) de la aparato atingis 22.8% kaj 20.7%, respektive, kiuj estas la plej altaj efikecoj de preskaŭ-infraruĝaj perovskitaj LED-oj.
La aŭtoroj trovis, ke ĉi tiuj perovskitaj lumineskaj materialoj havas tre stabilajn kristalajn strukturojn."La kristala strukturo de la materialo ne ŝanĝiĝis post pli ol 322 tagoj," diris Zhao Baodan.
Longtempaj laborantaj kaj akcelitaj maljuniĝaj eksperimentoj de perovskita LED-oj (maldekstra bildo);
Eksteraj kvanteefikecdatenoj de kontrolo kaj stabiligitaj aparatoj (dekstra panelo)
"Ĉi tio montras, ke la dupolusa molekula stabiligilo helpas la perovskiton konservi sian originan kristalan fazon kun bonegaj optoelektronikaj propraĵoj. La kristala strukturo de la traktitaj kontrolaj perovskitaj specimenoj ŝanĝiĝis signife kaj degradis ene de du semajnoj."
Jonmigrado en perovskitoj estas unu el la gravaj faktoroj kondukantaj al malstabileco, kaj ĉi tiu problemo fariĝas pli grava sub la influo de aplikata tensio en LED-oj kajMini LED-ekrano."Niaj eksperimentoj kaj kalkuloj montras, ke dupolusaj molekuloj kreas kemiajn ligojn aŭ interagojn kun jonoj ĉe la perovskitaj grenlimoj," diris Guo Bingbing, "kio povas esti la kialo kial jona migrado malfaciliĝas en niaj perovskitoj. "La elektraj kaj optikaj eksperimentoj, kiujn ni portis. kun niaj kunlaborantoj montris la subpremadon de la fenomeno de jona movado," aldonis Zhao Baodan.
La aparataj vivrezultoj montras ke perovskitmaterialoj havas neniujn "genetikajn difektojn" laŭ stabileco."Novaj duonkonduktaĵoj, kiel metalaj halogenaj perovskitoj, estas vaste konsiderataj kiel interne malstabilaj, precipe ĉe relative altaj elektraj kampoj, kiel en LED-aplikoj," diris David Dee."Niaj rezultoj montras, ke atingi stabilajn perovskitajn aparatojn ne estas 'misio neebla'".
La ultra-longa vivdaŭro de aparato estas atendita plifortigi fidon en la perovskita LED-kampo, ĉar ĝi plenumis la bazan postulon de stabileco por komercaj OLED-oj.Tiuj preskaŭ-infraruĝaj LEDoj povas esti uzitaj en aplikoj kiel ekzemple preskaŭ-infraruĝaj ekranoj, komunikadoj, kaj biologio.Kvankam videbla-lumaj perovskit-aparatoj kun similaj longaj vivdaŭroj restas por esti evoluigitaj, la realigo de ultra-stabila perovskita LED-oj malfermas la vojon por perovskita lumineska teknologio por eniri industriajn aplikojn.
搜索
复制
Observado de jona migrada efiko de perovskito sub elektra kampo per mikrofluoreskeca bildiga eksperimento
Afiŝtempo: Aŭg-24-2022